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Y原子的引入能大大提高α-Al2O3多晶材料的抗蠕变性能,用电弧离子镀工艺制备致密的Y-Al-O薄膜有望用作等离子刻蚀工艺中的防护涂层。电弧离子镀工艺具有离化率高的优点,磁过滤装置的引入则能有效去除中性大颗粒污染,利于制备平整光滑的膜层。相对于传统的氮化物硬质涂层,制备金属氧化物是该工艺一个较新的领域,如何使膜层得到充分的氧化又是该领域的一个主要问题。我们采用一种自行设计的Y-Al靶材,用磁过滤电弧离子镀工艺成功在尺寸为10cm×5cm大小基片上镀上表面平整光滑,可见光透过性好的Y-Al-O薄膜。AFM结果表明各膜层表面粗糙度与膜厚的比值为0.0036~0.0098,随膜层氧含量增大而增大。膜层对可见光透过率可达70%~90%,依赖于膜层的氧化程度。我们探讨了基片偏压大小对所得膜层相结构的影响。当占空比为50%,偏压大小为200V时,红外光透射谱(FTIR)表明膜层以[AlO4]结构和γ-Al2O3相为主。偏压上升到400V时,膜层以[AlO6]结构为主,出现α-Al2O3相。X射线衍射(XRD)结果表明实验D40O126所得氧化铝基片膜层生成了YAG(Y3Al5O12)和Y2O3相。我们探讨了通氧量,通氧方式和基片脉冲负偏压占空比对膜层氧含量的影响。从金属元素内层电子结合能与O1s电子结合能的差距来判断,该类膜层氧化是较充分的。紫外-可见光(UV)透射谱以及XPS窄谱定量计算的结果均表明:相对于提高氧流量或改变通氧方式,基片脉冲负偏压占空比的降低更有利于提高膜层的氧含量。膜层Y含量强烈依赖于通氧量和通氧方式,随着通氧量的提高,膜层Y含量降低。我们对感兴趣的实验结果做了必要的理论解释。